CN115291429B - 一种液晶显示面板 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种液晶显示面板。本发明的第一偏光片在偏光膜靠近背光模组的一侧设置多个微透镜结构，利用微透镜结构对所述背光模组发出的光线进行聚拢，使得更多的光线向上聚集进入到偏光膜中，从而提高光线利用率，提高液晶显示面板的亮度，降低液晶显示面板的功耗。本发明通过背光模组中的第一棱镜片与微透镜结构相互配合，使得背光源发出的光线经过所述三棱镜结构进行折射后，折射角范围为0‑35°之间的光线进入所述微透镜结构，经过所述微透镜结构折射进行聚拢，使得更多的光线向上聚集进入到偏光膜中，从而提高光线利用率，提高液晶显示面板的亮度，降低功耗。

Description

一种液晶显示面板
技术领域
本申请涉及显示技术领域，具体涉及一种液晶显示面板。
背景技术
显示装置可以把计算机的数据变换成各种文字、数字、符号或直观的图像显示出来，并且可以利用键盘等输入工具把命令或数据输入计算机，借助系统的硬件和软件随时增添、删改、变换显示内容。显示装置根据所用之显示器件分为等离子、液晶、发光二极管和阴极射线管等类型。
LCD(英文全称：Liquid Crystal Display，液晶显示器)。液晶显示器是以液晶材料为基本组件，在两块平行板之间填充液晶材料，通过电压来改变液晶材料内部分子的排列状况，以达到遮光和透光的目的来显示深浅不一，错落有致的图像，而且只要在两块平板间再加上三原色的滤光层，就可实现彩色图像的显示。
目前的LCD显示面板中，光线在上下偏光片中发生偏振，单层偏光片的穿透率只有40％左右，光线经过下偏光片、阵列基板、液晶层、彩膜基板以及上偏光片之后，LCD显示面板的整体穿透率只有4％，大多数光线被消耗，导致光线利用率低、亮度低、功耗大等问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种液晶显示面板，其能够解决现有的液晶显示面板中存在的光线利用率低、亮度低、功耗大等问题。
为了解决上述问题，本发明提供了一种液晶显示面板，其包括：背光模组；第一偏光片，设置于所述背光模组的一侧；以及阵列基板，设置于第一偏光片远离所述背光模组的一侧的表面上；所述第一偏光片包括：偏光膜，设置于所述阵列基板与所述背光模组之间；以及多个微透镜结构，阵列排布于所述偏光膜朝向所述背光模组的一侧；所述背光模组包括第一棱镜片，所述第一棱镜片靠近所述阵列基板的一侧的表面具有多个阵列排布且朝向所述阵列基板凸起的三棱镜结构；相邻两个所述三棱镜结构之间形成第一凹槽，每一所述微透镜结构覆盖至少一个所述第一凹槽；任意两个相邻的所述微透镜结构相互抵接，任意两个相邻的所述微透镜结构的抵接边均与一个所述三棱镜结构的靠近所述偏光膜的一侧的棱边对应设置。
进一步的，所述微透镜结构和所述第一棱镜片的所述三棱镜结构均沿着第一方向延伸。
进一步的，每一所述微透镜结构的材质的折射率大于1.6。
进一步的，每一所述微透镜结构靠近所述背光模组的一侧的第一表面为平面，每一所述微透镜结构远离所述背光模组的一侧的第二表面为朝向所述阵列基板凸起的弧面。
进一步的，在垂直于所述第一方向的截面中，每一所述微透镜结构的所述第二表面的靠近所述背光模组的一侧的端点的切线与所述第一表面之间的夹角范围为30°-60°。
进一步的，相邻两个所述微透镜结构的第二表面和所述偏光膜靠近所述背光模组的一侧的表面形成第一间隙。
进一步的，所述第一偏光片还包括：平坦层，设置于至少一个所述第一间隙内；所述平坦层的材质的折射率小于所述微透镜结构的材质的折射率。
进一步的，每一所述微透镜结构靠近所述背光模组的一侧的第一表面的宽度为第一宽度，所述微透镜结构的第一宽度的范围为24um-200um。
进一步的，所述微透镜结构的高度的范围为12um-70um。
进一步的，所述微透镜结构的第一宽度与其高度的比值范围为2:1-3:1。
进一步的，相邻两个所述三棱镜结构靠近所述阵列基板的一侧的棱边之间的宽度为第二宽度；所述第二宽度的范围为24um-110um；所述第一宽度与所述第二宽度的比值范围为1-3。
进一步的，所述背光模组还包括：第二棱镜片，设置于所述第一棱镜片远离所述阵列基板的一侧；所述第二棱镜片靠近所述阵列基板的一侧的表面具有多个阵列排布且朝向所述阵列基板凸起的所述三棱镜结构；所述第二棱镜片的所述三棱镜结构沿着垂直于所述第一方向的第二方向延伸。
本发明的优点是：本发明的第一偏光片在偏光膜靠近背光模组的一侧设置多个微透镜结构，利用微透镜结构对所述背光模组发出的光线进行聚拢，使得更多的光线向上聚集进入到偏光膜中，从而提高光线利用率，提高液晶显示面板的亮度，降低液晶显示面板的功耗。
本发明通过背光模组中的第一棱镜片与微透镜结构相互配合，使得背光源发出的光线经过所述三棱镜结构进行折射后，折射角范围为0-35°之间的光线进入所述微透镜结构，经过所述微透镜结构折射进行聚拢，使得更多的光线向上聚集进入到偏光膜中，从而提高光线利用率，提高液晶显示面板的亮度，降低功耗。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例1的液晶显示面板的结构示意图；
图2是本发明实施例1的微透镜结构在衬底上的投影示意图；
图3是本发明实施例1的液晶显示面板的光路示意图；
图4是本发明实施例2的液晶显示面板的结构示意图。
附图标记说明：
100、液晶显示面板；
1、背光模组； 2、第一偏光片；
3、阵列基板； 4、液晶层；
5、彩膜基板； 6、框胶；
7、第二偏光片； 8、盖板；
11、反射片； 12、第一棱镜片；
13、第一光线； 14、第二光线；
15、第三光线； 16、第四光线；
17、第五光线； 18、第六光线；
19、第二棱镜片；
121、三棱镜结构； 122、第一凹槽；
21、衬底；
22、微透镜结构； 23、偏光膜；
24、第一间隙； 25、平坦层；
31、阵列衬底； 32、薄膜晶体管器件；
51、彩膜衬底； 52、黑色矩阵；
53、彩色滤光片； 531、红色色阻；
532、绿色色阻； 533、蓝色色阻。
具体实施方式
以下结合说明书附图详细说明本发明的优选实施例，以向本领域中的技术人员完整介绍本发明的技术内容，以举例证明本发明可以实施，使得本发明公开的技术内容更加清楚，使得本领域的技术人员更容易理解如何实施本发明。然而本发明可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，本发明的保护范围并非仅限于文中提到的实施例，下文实施例的说明并非用来限制本发明的范围。
本发明所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」等，仅是附图中的方向，本文所使用的方向用语是用来解释和说明本发明，而不是用来限定本发明的保护范围。
在附图中，结构相同的部件以相同数字标号表示，各处结构或功能相似的组件以相似数字标号表示。此外，为了便于理解和描述，附图所示的每一组件的尺寸和厚度是任意示出的，本发明并没有限定每个组件的尺寸和厚度。
实施例1
如图1、图2所示，本实施例提供了一种液晶显示面板100。液晶显示面板100包括：背光模组1、第一偏光片2、阵列基板3、液晶层4、彩膜基板5、框胶6、第二偏光片7以及盖板8。
其中，背光模组1包括：反射片11以及第一棱镜片12。事实上，背光模组1还包括背光源(图未示)。背光源可以是侧入式背光源也可以是直下式背光源，本申请对此不进行限定。
其中，反射片11主要用于对入射到反射片11的光线进行反射，提升光线利用率。
其中，第一棱镜片12设置于所述反射片11朝向所述第一偏光片2的一侧。
其中，第一棱镜片12靠近所述阵列基板3的一侧的表面具有多个阵列排布且朝向所述阵列基板3凸起的三棱镜结构121。相邻两个所述三棱镜结构121相互抵接。相邻两个所述三棱镜结构121之间形成第一凹槽122。所述第一棱镜片12的所述三棱镜结构121沿着第一方向X延伸。
其中，第一偏光片2设置于所述背光模组1的一侧。第一偏光片2包括：衬底21、多个微透镜结构22以及偏光膜23。
如图1所示，衬底21设置于所述阵列基板3与所述背光模组1之间。
如图1、图2所示，多个微透镜结构22阵列排布于所述衬底21朝向所述阵列基板3的一侧的表面上。每一所述微透镜结构22的材质的折射率大于1.6。
如图2、图3所示，每一所述微透镜结构22靠近所述背光模组1的一侧的第一表面221为平面，每一所述微透镜结构22远离所述背光模组1的一侧的第二表面222为朝向所述阵列基板3凸起的弧面。
如图3所示，在垂直于所述第一方向X的截面中，每一所述微透镜结构22的所述第二表面222的靠近所述背光模组1的一侧的端点的切线与所述衬底21之间的夹角α范围为30°-60°。
其中，多个微透镜结构22且沿着第一方向X延伸。多个微透镜结构22沿着垂于第一方向X的第二方向Y排列。相邻两个所述微透镜结构22相互抵接，相邻两个所述微透镜结构22的第二表面和所述偏光膜23靠近所述背光模组1的一侧的表面形成第一间隙24。所述微透镜结构22在所述衬底21上的投影覆盖所述三棱镜结构121在所述衬底21上的投影。
其中，每一所述微透镜结构22覆盖至少一个所述第一凹槽122。本实施例中，每一所述微透镜结构22覆盖一个所述第一凹槽122，即所述微透镜结构22和三棱镜结构121一一对应。
其中，任意两个相邻的所述微透镜结构22的抵接边均与一个所述三棱镜结构121的靠近所述偏光膜23的一侧的棱边对应设置。具体的，在垂直于所述第一方向X的截面中，任意两个相邻的所述微透镜结构22的抵接点均与一个所述三棱镜结构121的靠近所述偏光膜23的一侧的顶点对应设置。由此可以保证经过第一棱镜片12的光线都能经过微透镜结构22进行聚拢，对更多的光线进行聚拢，使得更多的光线向上聚集进入到偏光膜23中，从而提高光线利用率，提高液晶显示面板的亮度，降低功耗。
如图3所示，微透镜结构22用于对所述背光模组1发出的光线进行聚拢，使得更多的光线向上聚集进入到偏光膜23中，从而提高光线利用率，提高液晶显示面板100的亮度，降低功耗。
其中，每一所述微透镜结构22靠近所述背光模组1的一侧的第一表面221的宽度为第一宽度L1，所述微透镜结构22的第一宽度L1的范围为24um-200um。本实施例中，所述微透镜结构22的第一宽度L1为100um。值得注意的是，每一所述微透镜结构22靠近所述背光模组1的一侧的第一表面221的宽度指的是在垂直于所述第一方向X的截面中，所述微透镜结构22的宽度。
其中，微透镜结构22的高度H的范围为12um-70um。所述微透镜结构22的第一宽度L1与其高度H的比值范围为2:1-3:1。本实施例中，微透镜结构22的高度H为50um，所述微透镜结构22的第一宽度L1与其高度H的比值范围为2：1。
其中，所述第二宽度L2的范围为24um-110um。其中，相邻两个所述三棱镜结构121靠近所述阵列基板3的一侧的棱边之间的宽度为第二宽度L2；所述第一宽度L1与所述第二宽度L2的比值范围为1-3。本实施例中，所述第一宽度L1与所述第二宽度L2的比值为1，即本实施例中的所述第二宽度L2为100um。值得注意的是，相邻两个所述三棱镜结构121靠近所述阵列基板3的一侧的棱边之间的宽度指的是在垂直于所述第一方向X的截面中，所述第一凹槽122的靠近所述偏光膜23的一侧的底边的宽度。
由此可以保证经过第一棱镜片12的光线都能经过微透镜结构22进行聚拢，对更多的光线进行聚拢，使得更多的光线向上聚集进入到偏光膜23中，从而提高光线利用率，提高液晶显示面板的亮度，降低功耗。
如图3所示，第一光线13和第二光线14在三棱镜结构121的入射角大于临界角，在三棱镜结构121上发生全反射，然后反射至反射片11，经过反射片11反射后，再次入射到第一棱镜片12中。
如图3所示，第三光线15和第四光线16在三棱镜结构121的入射角小于等于临界角，在三棱镜结构121上发生折射，折射角在0-35°之间的光线进入所述微透镜结构22，经过所述微透镜结构22折射进行聚拢，使得更多的光线向上聚集进入到偏光膜23中，从而提高光线利用率，提高液晶显示面板100的亮度，降低液晶显示面板100的功耗。
如图3所示，第五光线17在三棱镜结构121的入射角小于等于临界角，在三棱镜结构121上发生折射，折射后的光线进入邻近的三棱镜结构121中重新利用。
如图3所示，第六光线18在三棱镜结构121的入射角小于等于临界角，在三棱镜结构121上发生折射，折射后的光线未进入微透镜结构22，也未进入邻近的三棱镜结构121中重新利用，直接进入空气中造成损失。
如图1所示，偏光膜23设置于所述微透镜结构22与所述阵列基板3之间。事实上，偏光膜23的基本结构包括：最中间的PVA(聚乙烯醇)和两层TAC(三醋酸纤维素)。其中，起到偏振作用的是PVA层，但是PVA极易水解，为了保护偏光膜的物理特性，因此在PVA的两侧各复合一层具有高光透过率、耐水性好又有一定机械强度的(TAC)薄膜进行防护。
其中，阵列基板3设置于第一偏光片2远离所述背光模组1的一侧的表面上。阵列基板3包括：阵列衬底31和设置于阵列衬底31远离背光模组1的一侧的薄膜晶体管器件32。
其中，彩膜基板5包括：彩膜衬底51、黑色矩阵52以及彩色滤光片53。其中，彩色滤光片53包括红色色阻531、绿色色阻532以及蓝色色阻533。
其中，液晶层4设置于所述阵列基板3与所述彩膜基板5之间。
其中，框胶6设置于所述阵列基板3与所述彩膜基板5之间，且包围所述液晶层4。
其中，第二偏光片7设置于所述彩膜基板5远离所述阵列基板3的一侧。事实上，第二偏光片7的基本结构包括：最中间的PVA(聚乙烯醇)和两层TAC(三醋酸纤维素)。其中，起到偏振作用的是PVA层，但是PVA极易水解，为了保护偏光膜的物理特性，因此在PVA的两侧各复合一层具有高光透过率、耐水性好又有一定机械强度的(TAC)薄膜进行防护。其中，第二偏光片7的偏振方向与所述偏光膜23的偏振方向相互垂直。
其中，盖板8设置于所述第二偏光片7远离所述阵列基板3的一侧。盖板8主要用于保护液晶显示面板100。
实施例2
如图4所示，本实施例包括了实施例1的大部分技术特征，本实施例与是实施例1的区别在于：本实施例的第一偏光片2还包括平坦层25。平坦层25设置于至少一个所述第一间隙24内。本实施例中，平坦层25覆盖于所述第一间隙内，延伸覆盖于所述微透镜结构22上。由此可以为偏光膜23的设置提供一平整的表面，避免偏光膜23受力不均匀发生损坏影响液晶显示面板100的显示性能。
其中，平坦层25的材质的折射率小于所述微透镜结构22的材质的折射率。由此可以实现微透镜结构22对背光模组1的光线进行聚拢的效果。
本实施例中，背光模组1还包括第二棱镜片19。第二棱镜片19设置于所述第一棱镜片12远离所述衬底21的一侧。所述第二棱镜片19靠近所述阵列基板3的一侧的表面具有多个阵列排布且朝向所述阵列基板3凸起的所述三棱镜结构121。所述第二棱镜片19的所述三棱镜结构121沿着垂直于所述第一方向X的第二方向Y延伸。采用第二棱镜片19再次对背光源的光线进行多次反射或折射，提升光线利用率，提高液晶显示面板100的亮度，降低液晶显示面板100的功耗。
本实施中，所述第一宽度L1与所述第二宽度L2的比值为2。所述第二宽度L2为50um，每一所述微透镜结构22靠近所述背光模组1的一侧的第一表面221的第一宽度L1为100um。由此可以保证经过第一棱镜片12的光线都能经过微透镜结构22进行聚拢，对更多的光线进行聚拢，使得更多的光线向上聚集进入到偏光膜23中，从而提高光线利用率，提高液晶显示面板的亮度，降低功耗。
进一步的，以上对本申请所提供的一种液晶显示面板进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (9)

1.一种液晶显示面板，其特征在于，包括：
背光模组；
第一偏光片，设置于所述背光模组的一侧；以及
阵列基板，设置于第一偏光片远离所述背光模组的一侧的表面上；
所述第一偏光片包括：
偏光膜，设置于所述阵列基板与所述背光模组之间；以及
多个微透镜结构，阵列排布于所述偏光膜朝向所述背光模组的一侧；
所述背光模组包括第一棱镜片，所述第一棱镜片靠近所述阵列基板的一侧的表面具有多个阵列排布且朝向所述阵列基板凸起的三棱镜结构；
相邻两个所述三棱镜结构之间形成第一凹槽，每一所述微透镜结构覆盖至少一个所述第一凹槽；
任意两个相邻的所述微透镜结构相互抵接，任意两个相邻的所述微透镜结构的抵接边均与一个所述三棱镜结构的靠近所述偏光膜的一侧的棱边对应设置；
所述微透镜结构和所述第一棱镜片的所述三棱镜结构均沿着第一方向延伸；
每一所述微透镜结构靠近所述背光模组的一侧的第一表面为平面，每一所述微透镜结构远离所述背光模组的一侧的第二表面为朝向所述阵列基板凸起的弧面；
在垂直于所述第一方向的截面中，每一所述微透镜结构的所述第二表面的靠近所述背光模组的一侧的端点的切线与所述第一表面之间的夹角范围为30°-60°。
2.根据权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，每一所述微透镜结构的材质的折射率大于1.6。
3.根据权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，相邻两个所述微透镜结构的第二表面和所述偏光膜靠近所述背光模组的一侧的表面形成第一间隙。
4.根据权利要求3所述的液晶显示面板，其特征在于，所述第一偏光片还包括：
平坦层，设置于至少一个所述第一间隙内；
所述平坦层的材质的折射率小于所述微透镜结构的材质的折射率。
5.根据权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，每一所述微透镜结构靠近所述背光模组的一侧的第一表面的宽度为第一宽度，所述微透镜结构的第一宽度的范围为24um-200um。
6.根据权利要求5所述的液晶显示面板，其特征在于，所述微透镜结构的高度的范围为12um-70um。
7.根据权利要求6所述的液晶显示面板，其特征在于，所述微透镜结构的第一宽度与其高度的比值范围为2:1-3:1。
8.根据权利要求5所述的液晶显示面板，其特征在于，相邻两个所述三棱镜结构靠近所述阵列基板的一侧的棱边之间的宽度为第二宽度；所述第二宽度的范围为24um-110um；
所述第一宽度与所述第二宽度的比值范围为1-3。
9.根据权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，所述背光模组还包括：
第二棱镜片，设置于所述第一棱镜片远离所述阵列基板的一侧；
所述第二棱镜片靠近所述阵列基板的一侧的表面具有多个阵列排布且朝向所述阵列基板凸起的所述三棱镜结构；
所述第二棱镜片的所述三棱镜结构沿着垂直于所述第一方向的第二方向延伸。
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